KR20120067835A - 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 한지의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 단면 뿐만 아니라 이면에 대한 인쇄성이 우수하여 양면 인쇄가 가능하고, 내구성 및 보존성을 향상시킨 한지를 제조할 수 있는 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법에 관한 것으로서, 닥 섬유 50~70중량%와 목재 펄프 30~50중량%를 혼합하여 초지하고 건조한 후 30~60kg/cm2의 압력으로 캘린더링 처리하여 제조하는 것을 특징으로 한다.

Description

양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법{Manufacturing method Korean-paper improved duplex printability }
본 발명은 한지의 제조방법에 관한 것으로서, 구체적으로 단면 뿐만 아니라 이면에 대한 인쇄성이 우수하여 양면 인쇄가 가능하고, 내구성 및 보존성을 향상시킨 한지를 제조할 수 있는 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법에 관한 것이다.
한지는 닥나무를 원료로 하여 수록법으로 두껍게 뜨는 소위 한국재래의 종이를 총칭하는 명칭으로, 닥나무 인피섬유를 사용해 한국 고유의 초지방법인 외발뜨기로 초지한 종이이다.
최근에는 기계한지(機械韓紙)라고 하여, 원료는 인피섬유나 화본과류 섬유에 목재펄프나 리사이클를 혼합해 원료처리는 동력기계와 화학약품을 사용하고 초지공정과 압착, 건조공정이 양지제조공정과 같은 공정을 도입하여 롤 상으로 대량 제조하고 있다.
닥나무 인피섬유를 이용하여 제조한 한지는 일반적인 목재펄프에 비해 섬유장이 6.0~20.0㎜로 길고, 폭이 좁아 섬유의 강도가 높고, 헤미셀룰로오스와 유연세포가 많아 초지공정시 섬유사이의 간극을 메워주고, 결합면적이 넓어짐에 따라 높은 내구성과 보존성을 지니는 장점을 가지고 있다.
그러나 닥나무 인피섬유를 이용하여 제조한 한지는 이러한 해부학적인 유연한 특성으로 인쇄 시 잉크가 번지고, 발색성과 인쇄 후 컬링 현상이 나타나고, 제조공정상 단면만 인쇄되어 양면인쇄가 되지 않는 등의 인쇄용지로서의 문제점이 있다.
이러한 문제점을 보완하기 위해 다양한 기술개발이 이루어지고 있으나, 대부분 수록한지 제조방법에 기초를 두고 있으며 특정 사이즈제를 이용한 표면처리 기술을 응용하고 있는 실정으로 생산비용이 높고, 생산성이 낮은 단점이 있다.
구체적으로 사이즈제를 이용한 표면처리의 경우 내첨사이징보다 손쉽게 이용할 수 있는 장점과 함께 종이 표면의 공극크기를 줄여 인쇄잉크의 침투속도를 늦쳐 주어 액체에 대한 저항성을 향상시키고 종이의 표면적성 및 인쇄적성, 표면강도 및 내부결합강도를 향상시키는 효과가 있으나 종이의 단면만을 처리하여 이면과의 인쇄성 차이를 지니는 단점이 있다.
한지는 높은 내구성과 보존성을 이용한 기록매체로서의 용도확대가 가능하고, 그러기 위해서는 한지의 단점인 인쇄성능과 보존성능이 우수한 한지인쇄용지의 제조가 필요한 실정이다.
이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 단면 뿐만 아니라 이면에 대한 인쇄성이 우수하여 양면 인쇄가 가능하고, 내구성 및 보존성을 향상시킨 한지를 제조할 수 있는 한지 제조방법을 제공함을 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 닥 섬유 50~70중량%와 목재 펄프 30~50중량%를 혼합하여 초지하고 건조한 후 30~60kg/cm2의 압력으로 캘린더링 처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 양면 인쇄성성이 향상된 한지의 제조방법을 제공한다.
그리고 70~80℃온도로 가열된 하부롤러를 가진 캘린더 장치에 의해 캘린더링 처리하는 것이 바람직하다.
또한 상기 닥섬유의 섬유장은 3~16mm인 것을 특징으로 하는 것이 바람직하다.
본 발명은 단면 뿐만 아니라 이면에 대한 인쇄성이 우수하여 양면 인쇄가 가능하고, 내구성 및 보존성을 향상시킨 한지를 제조할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법의 실시예를 나타내는 도면이고,
도 2는 본 발명의 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법의 실시예와 대비할 비교예를 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 양면 인쇄성성이 향상된 한지의 제조방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법은 닥 섬유 50~70중량%와 목재 펄프 30~50중량%를 혼합하여 초지하고 건조한 후 30~60kg/cm2의 압력으로 캘린더링 처리하여 제조한다.
닥섬유가 50중량% 미만으로 혼합되는 경우 인쇄성은 향상되나 보존성이 저하되어 한지의 고유한 특성을 발휘할 수 없는 문제가 있고, 닥섬유가 70중량% 초과로 혼합되는 경우 보존성은 향상되나 인쇄망점이 불균일하는 등 인쇄성이 좋지 못하는 문제가 있다. 따라서 닥섬유 50~70중량%와 목재 펄프 30~50중량%를 혼합하여 초지한다.
그리고 상기 닥섬유의 섬유장은 3~16mm인 것이 바람직하다. 3mm 미만인 경우 인쇄성은 좋으나 한지의 고유한 외관특성을 나타내지 못하는 문제가 있고, 16mm 초과인 경우 잉크번짐이 심하게 발생하는 등 인쇄성이 좋지 못하다.
초지방법으로는 환망초지기 또는 장망초지기를 사용하여 초지할 수 있으나, MD(machine direction) 및 CD(cross direction)에 대한 강도를 향상시키기 위하여 환망초지기 및 장망초지기를 통하여 각각 초지된 습지를 합지하여 사용하는 것이 바람직하다.
상기 닥섬유 및 목재 펄프가 혼합된 혼합펄프를 이용하여 초지된 습지를 건조시킨 후 캘린더링 처리하여 한지를 제조한다.
상기 건조는 건조롤러에 의해 건조시킨다. 그리고 캘린더링 처리는 캘린더 롤러에 의해 이루어지고, 이때 캘린더의 상부롤러에 30~60kg/cm2의 압력을 가하여 처리한다. 압력이 30kg/cm2 미만인 경우 한지의 공극감소 및 밀도의 증가율이 미비하여 이면에 대한 인쇄성 향상효과가 저조하고, 60kg/cm2 초과인 경우 인쇄성이 크게 향상되나 인열강도 및 인장강도 등의 물성이 저하되는 문제가 있다.
그리고 캘린더 하부롤러의 온도는 70~80℃℃인 것이 바람직하다. 온도가 70℃ 미만인 경우에는 평활도의 향상이 저조하고, 80℃ 초과인 경우에는 인열강도 및 인장강도 등의 물성이 저하된다.
이하, 본 발명의 양면 인쇄성성이 향상된 한지의 제조방법을 실시예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같고, 본 발명의 권리범위는 하기의 실시예에 한정되는 것은 아니다.
[실시예 1]
평균 섬유장 10mm인 닥섬유 60중량%와, 일반 목재펄프 40중량%를 완전 해섬 및 고해한 후 장망초지기를 이용하여 초지하고 건조시킨 후 60kg/cm2의 압력 및 70℃ 온도로 캘린더 처리하여 한지를 제조하였다. 이때 제조된 한지의 평량은 76.51g/m2이다.
[실시예 2]
실시예 1과 달리 닥섬유 50중량%와 일반 목재펄프 50중량%를 이용하여 한지를 제조하였다. 이때 제조된 한지의 평량은 75.16g/m2이다.
[실시예 3]
실시예 1과 달리 닥섬유 70중량%와 일반 목재펄프 30중량%를 이용하여 한지를 제조하였다. 이때 제조된 한지의 평량은 78.35g/m2이다.
[실시예 4]
실시예 1과 달리 30kg/cm2의 압력으로 캘린더 처리하여 한지를 제조하였다. 이때 제조된 한지의 평량은 76.05g/m2이다.
[비교예 1]
실시예 1과 달리 캘린더 처리를 하지 않고 한지를 제조하였다. 이때 제조된 한지의 평량은 74.9g/m2이다.
[비교예 2]
실시예 1과 달리 닥섬유의 함량을 80중량%를 혼합하여 한지를 제조하였다. 이때 제조된 한지의 평량은 83.25g/m2이다.
[비교예 3]
실시예 1과 달리 80kg/cm2의 압력으로 캘린더 처리하여 한지를 제조하였다. 이때 제조된 한지의 평량은 72.92g/m2이다.
이와 같이 제조된 실시예 1~4 및 비교예 1~3의 한지에 대해 인열강도, 인장강도, 신도, 비인열강도, 비인장강도, 평활도 및 내절도에 대해 각각 측정하였고, 그 결과는 표 1로 나타냈다. 인열강도 및 비인열강도는 KS M ISO 1974의 방법으로 측정하였고, 인장강도 및 신도는 KS M ISO 1924의 방법으로 측정하였으며, 평활도는 KS M ISO 5627, 내절도는 KS M ISO 5626의 방법으로 측정하였다.
실시예1 실시예2 실시예3 실시예4 비교예1 비교예2 비교예3
닥섬유 함량
(중량%)		 60 50 70 60 60 80 60
캘린더 압력
(kg/cm2)		 60 60 60 30 - 60 80
인열강도
(N)		 MD 5.20 5.08 5.71 5.80 4.72 7.53 4.96
CD 8.37 8.64 8.12 7.69 6.95 9.14 6.83
인장강도
(N/mm)		 MD 4.17 5.09 4.54 4.98 4.87 4.78 4.42
CD 2.00 2.31 2.03 1.98 1.88 4.13 1.61
신도
(%)		 MD 2.1 2.3 2.2 2.0 2.9 2.3 2.3
CD 1.6 1.8 1.7 1.7 2.5 2.0 1.6
비인열강도
(Nmm2/g)		 MD 17.00 14.42 18.24 19.07 15.76 22.62 17.02
CD 27.36 24.54 26.34 25.27 23.20 27.45 23.44
평활도
(sec/10㎖)		 F/S 24 42 37 21 26 35 41
W/S 16 23 27 19 7 29 21
내절도
(index)		 MD 3.40 3.34 3.42 3.45 3.64 3.47 2.76
CD 2.88 2.75 2.86 2.83 2.82 2.77 2.12
위 표 1과 같이 실시예 1 내지 4의 경우에는 인열강도, 인장강도, 신도, 비인열강도, 평활도 및 내절도가 우수하게 평가되었다. 비교예 3의 경우 내절도가 낮는 등 내구성이 좋지 못하였다.
그리고 실시예 1~4 및 비교예 1~3의 한지의 이면에 대해 레이져프린터를 이용하여 인쇄한 후 광학현미경을 통해 인쇄망점을 분석하였다. 실시예 1~4의 한지에 대해 광학현미경을 통해 촬영한 사진은 도 1과 같고, 비교예 1~3의 사진은 도 2와 같다.
실시예 1~4의 경우 한지의 이면(W/S; wire side)에 대한 인쇄망점이 도 1과 같이 균일하고 잉크 번짐이 적은 것을 관찰할 수 있다. 반면에 비교예 1 및 2의 경우 인쇄망점이 불균일하고 잉크번짐이 관찰되었다.

Claims (3)

  1. 닥 섬유 50~70중량%와 목재 펄프 30~50중량%를 혼합하여 초지하고 건조한 후 30~60kg/cm2의 압력으로 캘린더링 처리하여 제조하는 것을 특징으로 하는 양면 인쇄성성이 향상된 한지의 제조방법.
  2. 제1항에 있어서,
    70~80℃온도로 가열된 하부롤러를 가진 캘린더 장치에 의해 캘린더링 처리하는 것을 특징으로 하는 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 닥섬유의 섬유장은 3~16mm인 것을 특징으로 하는 양면 인쇄성이 향상된 한지의 제조방법.
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